车身框架截面参数多目标优化软件 简介.pptx

基于单元的概念车身性能多目标多学科优化基于单元的概念车身性能多目标多学科优化 建立概念车身模型建立概念车身模型 CAECAE分析分析 多目标多学科优化多目标多学科优化 定义空间硬点梁单元等参板单元接头单元质量单元车身有限元模型车身有限元数据库图 像显 示静力分析模态分析碰撞分析目标函数稀疏带状矩阵求解器开发振型叠加法直接积分法约束条件设计变量 后处理后处理 报表生成高刚度低重量梁单元截面特性板厚单学科多学科单工况多工况参数优化接头数学单元静力学模态分析碰撞分析图像输出优化算法灵敏度分析全局性并行性约束的处理塑性铰第1页/共22页第二部分第二部分 目前成果目前成果第2页/共22页序号序号完成的任务内容完成的任务内容完成情况完成情况1节点、梁特征参数提取与概念车身缩减模型的建立完成2车身框架图形学显示与图形用户界面的开发完成3车身有限元模型数据库开发完成4接头研究完成5刚度、模态、重量灵敏度分析与正交试验设计优化完成6刚度、模态、重量单目标优化完成7刚度、模态、重量协同多目标优化完成8车身任意形状梁截面设计模块开发完成第3页/共22页车身缩减模型的有限元单元开发车身缩减模型的有限元单元开发 lTimoshenko粱单元 由于车身的A、B、C等柱大多由薄板成型件组成，梁截面较大，属于短粗梁，所以采用考虑剪切的Timoshenko粱单元来模拟。lMindlin三、四节点等参板单元 l接头单元模拟 超单元、弹簧单元、半刚性接头第4页/共22页软件开发核心内容软件开发核心内容 l面向对象的有限元程序开发 l面向对象优化程序开发lDirectX 图形显示 第5页/共22页第6页/共22页静力学与模态分析静力学与模态分析l改进平方根法求解静力学方程l子空间迭代法、逆迭代法求解特征值方程 第7页/共22页第8页/共22页灵敏度分析与正交试验设计灵敏度分析与正交试验设计l刚度、一阶频率 灵敏度分析l正交试验设计 第9页/共22页第10页/共22页刚度、模态、重量协同多目标优化刚度、模态、重量协同多目标优化 基于力学特性的多目标优化数学模型的建立遗传算法求解多目标优化问题第11页/共22页第12页/共22页第13页/共22页第14页/共22页车身任意形状梁截面设计模块开车身任意形状梁截面设计模块开发发 基于力学特性的多目标优化数学模型的建立遗传算法求解多目标优化问题第15页/共22页第16页/共22页第三部分第三部分 2009年安年安排排第17页/共22页半刚性接头研究；并行优化算法研究与程序实现；重分析技术在优化过程中的应用；多目标优化算法的深入研究与图像显示的完善。需要进一步完善的工作需要进一步完善的工作第18页/共22页碰撞模型碰撞模型 开发流程开发流程 建立轴向压溃与横向弯曲特性曲线数据库 建立非线性碰撞模型 参数优化第19页/共22页碰撞模型划分出的子模块碰撞模型划分出的子模块碰撞接触算法研究；显式动力学求解器开发；非线性梁单元开发（参考beam214）；非线性弹簧单元开发（参考spring220）；直梁塑形压溃与横向弯曲特性数据库开发（需熟练掌握LS-dyna软件），并建立特性预测模型；参数化碰撞模型优化（优化算法已有，较易实现）；采用商业软件搭建简化碰撞模型，验证自主开发的软件。第20页/共22页一、极其专业的概念车身结构分析与优化软件二、真正的多学科优化平台类似：Isight、Modefrontier、OPTIMUS、SmartDC集成各种CAE软件的优化平台不做CAE分析，专做优化长远目标长远目标第21页/共22页感谢您的观看！第22页/共22页